[发明专利]小型汽油机电子点火控制系统

说明书

技术领域

本发明属于发动机自动控制技术领域，涉及一种用于小型汽油机的电子点火控制系统，特别是一种用于小型单缸四冲程发动机电子点火控制系统。

背景技术

面对能源紧缺、排放控制法规日益苛刻以及对动力性要求不断提高的局面，如何实现高效率、高动态性能的发动机控制是当前亟待解决的问题。采用电子点火技术可以有效的降低发动机的排放，提高发动机性能。鉴于目前在摩托车使用电子点火的发展趋势，对摩托车四冲程汽油机电子点火系统进行了研究。摩托车发动机属于小排量汽油机，以单缸、风冷、或强制风冷机型为主。与汽车发动机相比，具有体积小、结构紧凑、高转速(最高转速可达10000rpm)、体积功率大、相对负荷高、运转工况不稳定等特点。因此四冲程摩托车发动机电子点火系统也有着不同的要求和特点，本着完善功能、提高性能、降低成本、提高可靠性的原则，在控制排放的研究目标下，对小型汽油机的电子点火控制系统进行了研究。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的问题是：提供一种小型汽油机电子点火控制系统，以精确控制发动机在各个工况的点火提前角，从而提高发动机输出功率、降低燃油消耗、减小排放污染、降低开发成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：小型汽油机电子点火控制系统，包括发动机，电控单元和点火执行器，电控单元的输出端连接点火执行器，其特征在于：

发动机的节气门体设置节气门位置传感器，发动机的磁电机上设置点火基准信号传感器，节气门位置传感器输出端和点火基准信号传感器的输出端分别连接电控单元的输入端；电控单元接收发动机的工况信号，分析处理得到该工况下的点火提前角，采用同一定时器阵列的两个定时器模块实现点火控制，其中一个定时器模块利用其捕捉中断功能由所述点火基准信号获取发动机转速，另一个定时器模块利用其高速输出中断功能输出点火控制信号和闭合角控制信号，控制点火执行器依据该工况下的点火提前角实施点火。

本系统不使用单独的转速信号传感器，电控单元接收来自发动机磁电机线圈的点火基准信号，对该点火基准信号进行处理后，计算获得发动机转速，并根据该点火基准信号控制点火执行器实施点火。仅需要同一定时器阵列的两个定时器模块，就可以实现发动机转速测量并同时实现点火控制、闭合角控制，提高准确性，其实现简单方便，运行成本得到有效控制。

其中优选方案是：

所述的点火基准信号传感器由磁电机的触发线圈采集信号，通过施密特滤波电路和光电隔离电路将点火脉冲信号处理成方波信号输入电控单元，通过计算获得发动机转速。从磁电机线圈采集信号，简单直接，节约设备和空间，对信号处理提高准确度。

所述的节气门位置传感器的输出端通过低通滤波电路连接电控单元，采集节气门位置信号通过低通滤波电路的处理后输入电控单元进行处理，电控单元的输出端通过光电隔离电路、功率驱动电路连接点火执行器。

所述的电控单元分析处理发动机的工况信号，控制点火执行器依据该工况下的点火提前角实施点火，包括以下步骤：

步骤S01、判断是否是定时器阵列定时器溢出中断：是则，进行步骤S02；否则，进行步骤S03；

步骤S02、将定时器溢出中断标志位清零，将转速为零的标志位置1，将发动机转动周期寄存器的值设为#0ffffh，进行步骤S13；

步骤S03、判断是否是定时器模块0高速输出中断：是则，进行步骤S04；否则，进行步骤S06；

步骤S04、清捕捉/比较模块0的中断标志位，进行步骤S05；

步骤S05、判断点火信号输出端口引脚是否出现下降沿：是则，表明点火线圈初级线圈通电，进行步骤S13；否则，表明初级线圈断电，点火线圈的次级线圈感应高压电击穿火花塞电极而点火，进行步骤S07；

步骤S06、判断是否是定时器模块3的捕捉中断：是则进行步骤S08；否则，进行步骤S13；

步骤S07、清进位标志位C；置点火闭合角控制时间常数，进行步骤S13；

步骤S08、清定时器模块3的捕捉/比较中断标志位；将定时器阵列计数寄存器清零；进行步骤S09；

步骤S09、将根据点火提前角MAP图查表获得点火提前角控制常数C4，赋给模块0的捕捉/比较寄存器，进行步骤S10；

步骤S10、判断是不是第一次读转动周期：是则，进行步骤S11；否则，进行步骤S12；

步骤S11、不读周期，清第一次读转动周期标志位，进行步骤S13；

步骤S12、存储捕捉的转动周期的低字节；存储捕捉的转动周期的高字节，进行步骤S13；